操動機構是變電所斷路器的電動分合閘裝置,由于斷路器觸頭的分、合動作是通過操動機構來實現(xiàn)的,因此操動機構的工作性能和質量的優(yōu)劣,對高壓斷路器的工作性能和可靠性起著極為重要的作用。固鎮(zhèn)供電公司各變電所的操動機構種類很多,但按使用年代的先后大致可分為電磁式操動機構,彈簧操動機構,永磁操動機構。
電磁操動機構。電磁操動機構是早期變電所斷路器普遍使用的操動機構,它是靠合閘線圈通入大的合閘電流,產生大的電磁力,把斷路器由分閘位置推向合閘位置,需要強大的操作電源,因而要求用戶配備價格昂貴的蓄電池組。加上電磁機構的結構笨重,動作時間較長,合閘線圈的工作電流為90a左右,缺點是工作電流大,易燒壞合閘線圈,故障率比較高。
彈簧操動機構。彈簧操動機構是較晚一些時期被變電所采用的操動機構,彈簧操動機構是利用已儲能的彈簧為動力使斷路器動作的操動機構。彈簧儲能通常是由電動機通過減速裝置來實現(xiàn)。整個操動機構大致可分為彈簧儲能、維持儲能、合閘與分閘四個部分。彈簧操動機構的優(yōu)點是不需要大功率的直流電源,只需要一個小功率的交直流兩用的儲能電動機,其缺點是結構比較復雜,零件數量多,且要求加工精度高。它是用儲能電機的旋轉,通過齒輪傳動,把儲能彈簧拉長儲能,當合閘時,合閘線圈通電吸合,打開鎖扣裝置,用彈簧的拉力帶動操動機構合上斷路器。優(yōu)點是大大減少了合閘電流,對直流操作電源的容量要求較低,電機儲能時噪音大,易出故障。
永磁操動機構。永磁操動機構是最近新研制的操動機構,它是在彈簧機構和傳統(tǒng)電磁機構的優(yōu)點基礎上,克服其不足,利用永久磁鐵與鐵的吸引力的原理制造。將永久磁鐵應用于操動機構中,使真空斷路器分合閘位置的保持是通過永久磁鐵實現(xiàn)的,它取代了傳統(tǒng)的鎖扣裝置。它的活動部件少,合分閘電流小,對操作電源的要求進一步降低,其噪音也低。永磁機構具有永久磁鐵和分閘合閘控制線圈,當合閘控制線圈通電后,它使動鐵心向下運動,并由永久磁鐵保持在合閘位置;當分閘控制線圈通電,動鐵心向反方向運動,同樣由永久磁鐵將它保持在另一個工作位置即分閘位置上,即該機構在控制線圈不通電流時它的動鐵心有兩個穩(wěn)定工作狀態(tài),合閘與分閘狀態(tài)。電氣控制回路利用儲能電容器儲滿電后,合閘瞬間對合閘線圈放電,真空滅弧室靠永久磁鐵產生的力使其保持在合閘與分閘位置上,取代了傳統(tǒng)的機械鎖扣方式,機械結構大為簡化,活動部件大大減少,彈簧儲能機構有大量的機械零件,永磁機構與其相比則結構非常簡單。